交通灯实验报告

电子科技大学电子技术实验报告

项目名称：交通控制信号灯的仿真

指导教师：李庆嵘

学生姓名：宋昊天

学生学号：2011029160023

一、实验项目名称

交通信号控制灯的仿真

实验内容：设计并实现一个十字路口的交通控制灯电路。

具体要求为：

以4个红色指示灯、4个绿色指示灯和4个黄色指示灯模拟路口的东南西北4个方向的红绿黄交通灯。控制这些指示灯，使它们按下列规律亮和灭：

1.东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。东西方向通车，时间30秒；

2.东西方向黄灯闪烁，南北方向红灯亮，时间2秒；

3.东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮，南北方向通车，时间30秒；

4.东西方向红灯亮，南北方向黄灯闪烁，时间2秒；

5.返回1，继续运行。

设计提示：

（1）黄灯闪烁可通过连续亮0.5秒和灭0.5秒实现；

（2）设计中的时钟信号可由555多谐振荡器及分频电路产生。

二、方案论证

该交通灯共有四个状态，一状态30秒，二状态2秒，三状态30秒，四状态2秒，共64秒，及2^6秒，将这64秒看成64个小状态则可以用一个6级的二进制计数器来进行状态转换，则可以得到，系统共四个大状态：

（1）计数器最高位为0，第2~5位不同时为0时（即计数1~30），南北红灯亮，东西绿灯亮；

（2）计数器最高位为0，第2~5位同时为1时（即计数31~32），南北红灯亮，东西黄灯闪烁；

（3）计数器最高位为1，第2~5位不同时为0时（即计数33~62），东西红灯亮，南北绿灯亮；

（4）计数器最高位为1，第2~5位同时为1时（即计数63~64），东西红灯亮，南北黄灯闪烁；

三、电路原理简介

综上所述，可得到一个实现系统方案的电路原理如下：

将计数器最高位作为D1，将第2~5位相与得到的一位作D0，D1D0构成一个两位二进制数形成四种状态：

A、D1D0=00：点亮南北红灯和东西绿灯；

B、D1D0=01：点亮南北红灯和选通东西黄灯至CP（实现闪烁）；

C、D1D0=11：点亮东西红灯和南北绿灯；

D、D1D0=11：点亮东西红灯和选通南北黄灯至CP（实现闪烁）；

四、单元电路设计

（1）计数器单元电路：

CD4024是一个七位二进制计数器，本次实验用其低六位

（2）选通电路：

用一个三输入与门实现

（3）交通灯电路：

五、总电路图

六、实验数据整理及结果分析

仿真结果与理论结果相同

七、实验中遇到的问题及解决方法编写软件的过程中还不太熟练，仿真时间太慢八、实验结论

利用计数器可以十分方便实现交通灯功能。